低酸素症および低体温症に対する耐性の薬理学的誘導 (PhITHy-Ho)
極限環境における戦闘員のパフォーマンスの最適化は引き続き重要かつ集中的に研究されている分野であり、その目標は次のとおりです: (1) 極限かつ危険な軍事作戦環境における医療即応性と生理学的/心理的パフォーマンスを最適化、維持、強化する、(2) 共同の国防総省対策を開発する極端で危険な作業環境においてパフォーマンスを維持し、生理学的状態を評価し、怪我のリスクを軽減するためのガイダンス。 極端で危険な作戦環境で安全かつ成功するには、戦闘員が生理的ストレス下でも最適な認知能力と運動能力を維持する必要があります。 このような環境で遭遇する極端な環境条件には、戦闘員が単独または組み合わせて低酸素および低体温にさらされることが含まれます。 低酸素と低体温はどちらも酸素供給システムの恒常性を損ない、戦闘員の認知能力と運動能力に危険な制約を課します。
赤血球（RBC）は一般に O2 輸送因子として認識されていますが、O2 システム送達恒常性における重要なシグナル伝達および制御ノードとしての機能が新たに認識されています。 RBC のエネルギー学、生体力学、O2 親和性、および血漿中の血管作動性エフェクターの制御の O2 含有量応答性調節を通じて、RBC は肺、心臓、血管系、自律神経系の安定化反応を調整し、体内の O2 送達システムの恒常性を維持します。 O2 利用可能性の低下 (低圧低酸素) または O2 要求の増加 (低体温) のいずれかの設定。 ヒトの赤血球は、運動、低酸素、低体温に対する適応反応を示します。これらの変化は、高地への適応を可能にする重要な要素として一般に認識されています。 しかし、事前の適応がなければ、低酸素や低体温の条件下では、赤血球のパフォーマンスが悪影響を受け、酸素供給恒常性のためのストレス適応のダイナミックレンジが制限されるため、急性高山病などの極限環境における戦闘員の運動能力や認知能力が制限されます。
調査の概要
詳細な説明
研究者の戦略は、(a) ストレス時の O2 送達恒常性に寄与する赤血球のパフォーマンス特性に有益な効果をもたらす可能性がある承認薬を再利用すること、(b) 関連する厳密なベンチトップ モデルおよび生体内モデルでの逐次評価を通じてリード候補を効率的に特定することです。性別特有の影響に関する検査が含まれます。 当社のアッセイプラットフォームは、RBC O2 親和性、エネルギー学、生体力学、血管相互作用、および局所血流の制御に焦点を当て、O2 送達に関連する RBC の生理機能を特徴付けるために選択されています。 研究者は、RBC 懸濁液を連続的に (0、1、3 時間) サンプリングし、モデル化された環境極限の範囲にわたって RBC パフォーマンス属性を定量化し、RBC パフォーマンス制約を各属性の > 20% 障害として定義し、薬理学的救済 (> 20% として定義) を決定します。性別の関数として、混合モデル RM-ANOVA を使用して、各属性の改善を測定します。 研究者は、<5% の場合は 80% まで分析を強化します。これらのアッセイと経験による公開データに基づくと、これには 1 グループあたり 10 ～ 15 人の被験者が必要です。 PhIT-HyHo の可能性を示す証拠のある薬剤候補は、薬剤ごとに救出される RBC 属性の数によって優先順位付けされた in vivo スクリーニングに進みます。 各 RBC パフォーマンス属性を評価するためのアプローチの具体的な説明は次のとおりです。
赤血球のパフォーマンス特性は、制御された条件下 (温度: 28 ～ 37°C、pO2: 50 ～ 100 Torr、単独または温度制御された薄膜眼圧計 38 と組み合わせて) で定量化されます (NB 温度は低体温をシミュレートします)。フラックス、(b) 酸化ストレスに対する回復力、(c) 変形性と凝集、(d) O2 親和性とボーア効果、(e) 血管作用性。
研究の種類
入学 (推定)
連絡先と場所
研究場所
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Maryland
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Baltimore、Maryland、アメリカ、21201
- University of Maryland Baltimore
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
- 対象者は18歳以上です。
- 被験者の体重は最低110ポンドです
- 被験者は一般的に健康な人でなければなりません
除外基準:
- 進行中の（慢性）感染症または急性感染症の疑いがある、または診断されている
- 妊娠中
- 英語以外を話す人
- 89歳以上
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
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健康な成人ボランティア
急性または慢性疾患のない18歳以上の健康な成人ボランティア。
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片腕の健康な成人の献血ボランティア。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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赤血球エネルギー代謝に対する薬剤候補の影響
時間枠：18～24ヶ月
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研究者は、RBC の抗酸化能力の堅牢性を判断するために、相対的な解糖経路とペントースリン酸経路のフラックスに特に焦点を当てます。
フラックス分析はメタボロミクス (質量分析) によって実行されます。
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18～24ヶ月
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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薬剤候補は酸化ストレスに対する赤血球の回復力に影響を与えます。
時間枠：18～24ヶ月
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研究者は、酸化環境でのインビトロインキュベーション後の赤血球抗酸化システムの堅牢性を評価します。
結果の測定には、スーパーオキシドや過酸化水素などの酸化剤を除去する赤血球の能力、赤血球の溶解、赤血球膜タンパク質の酸化的変化などが含まれます。
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18～24ヶ月
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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赤血球の変形性と凝集に対する薬剤候補の影響。
時間枠：18～24ヶ月
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赤血球の変形性は、エクタサイトメトリーおよびブリルアン顕微鏡法によって評価されます。
測定には、RBC 変形能の非剪断評価に加えて、伸長指数 (剪断の関数として RBC が伸長する能力) が含まれます。
凝集はシレクトメトリーによって評価されます。
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18～24ヶ月
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RBC 02 親和性およびボーア効果に対する薬剤候補の影響。
時間枠：18～24ヶ月
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これは、ヘモグロビン p50 シフト (つまり、ヘモグロビンが酸素で 50% 飽和される酸素分圧) とヘモグロビン O2 親和性の応答能力を決定するために、HEMOX 分析装置と薄膜眼圧計 (ガス混合ブレンディングを使用) を使用して評価されます。 pHに。
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18～24ヶ月
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RBC 02 血管作用に対する薬剤候補の影響。
時間枠：18～24ヶ月
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赤血球は、大動脈組織を含むバイオアッセイで検査され、低酸素下での拡張能力と正常酸素下での収縮特性が決定されます。
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18～24ヶ月
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：Allan Doctor, PhD、University of Maryland, Baltimore
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
追加の関連 MeSH 用語
その他の研究ID番号
- HP-00108068
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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